Уравнение Штерна-Фольмера

Тушение возбужденных состояний.

 

 

hn_погл

M ¾¾® M^*

M^* ¾¾® M + hn_фл , k_фл

 

M^* ¾¾® M , k_безызл

 

M^* + Q ¾¾® P + R , k_туш

 

 

А) Без тушителя:

 

I^М_погл = [M^*] (k_фл + k_безызл)

 

Б) В присутствии тушителя:

 

I^М_погл = [M^*]^a(k_фл + k_безызл + k_туш [Q])

 

Откуда

 

[M^*] (k_фл + k_безызл + k_туш [Q])

 

--------- = ----------------------------- =

[M^*]^a (k_фл + k_безызл)

 

 

k_туш [Q]

= 1 + -----------------

(k_фл + k_безызл)

 

Поскольку

 

I⁰_фл = a [M^*]

 

I_фл = a [M^*]^a

 

и

1/ (k_фл + k_безызл) = t_S^*

 

 

I⁰_фл

------ = 1 + k_тушt_S^* [Q]

I_фл

 

 

 

Уравнение (1) (Штерна-Фольмера) позволяет найти k_туш.

 

Значение k_туш находят из графика линейной зависимости I⁰_фл/ I_фл от [Q].

 

 

I⁰_фл/ I_фл

 

a tga = k_тушt_S^*

1

[Q]

 

Выражение

 

 

(k_фл + k_безызл + k_туш [Q]) t_S^*

 

----------------------------- = ------------

(k_фл + k_безызл) t_S^*b

 

и следовательно

t_S^*

----------- = 1 + k_тушt_S^* [Q]

t_S^*b

 

 

тушение 1-го рода, или динамическое тушение

 

Тушение 2-го рода.

 

 

I⁰_фл

------ = 1 + K [Q] (3)

I_фл

 

и при этом t_S^* остается неизменным.

 

Этот случай тушения флуоресценции называется тушением 1-го рода, или статическим тушением.

 

В общем случае тушения 1-го и 2-го рода выражения для падения интенсивности флуоресценции и сокращения времени жизни имеюют вид

 

I⁰_фл

------ = (1 + K [Q])(1 + k_тушt_S^* [Q]) (4)

I_фл

 

t_S^*

----------- = 1 + k_тушt_S^* [Q]

t_S^*b